Des scientifiques suisses découvrent un système planétaire «unique»

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Lorsque les périodes orbitales d’une planète forment une simple fraction (c’est-à-dire que les deux nombres sont des entiers), on dit qu’elles sont en harmonie. À l’aide du télescope spatial Cheops (Characterizing Exoplanets Satellite), exploité par l’agence spatiale européenne, des astronomes des universités de Berne et de Genève, en Suisse, ont trouvé une telle relation harmonique entre cinq des six exoplanètes en orbite autour de l’étoile TOI-178, soit plus de 200 à des années-lumière de nous.

Les premières observations de ce système solaire ont été faites à l’aide du Transiting Exoplanet Survey Satellite (Tess) de la NASA, et ont indiqué trois exoplanètes, dont deux en orbite très proche. Mais les résultats ont été jugés « non concluants », ce qui a conduit à de nouvelles investigations.

«Nous avons observé le système avec des instruments supplémentaires, tels que le spectrographe Espresso (Echelle Spectrograph for Rocky Exoplanet- and Stable Spectroscopic Observations, Echelle Spectrograph for Stable Spectroscopic and Rocky Exoplanet Observation) basé sur le sol à l’Observatoire Paranal de l’Observatoire européen austral ( ESO, Observatoire européen du sud) au Chili, mais les résultats n’ont pas été concluants », explique Adrian Leleu, astronome au Centre pour l’espace et la capacité de fonctionnement de l’univers à l’Université de Berne.

«Après avoir analysé les données de onze jours d’observation du système avec Cheops, il semblait y avoir plus d’exoplanètes qu’on ne le pensait initialement», explique Leleu. L’équipe a identifié une solution possible avec cinq exoplanètes et a décidé d’investir une autre journée d’observation dans le système pour confirmer. Ils ont constaté qu’il y avait en fait cinq exoplanètes présentes avec des périodes orbitales d’environ 2, 3, 6, 10 et 20 jours, respectivement.

Des scientifiques suisses decouvrent un systeme planetaire unique

Télescopes de l’Observatoire Paranal, qui fait partie du complexe ESO (European Southern Observatory) au ChiliPTZ Pictures /

La découverte d’un système avec cinq exoplanètes serait, en soi, un fait remarquable. Mais ce qui intrigua l’astronome, c’est qu’ils semblaient être en harmonie. «Notre théorie impliquait qu’il pourrait y avoir une exoplanète supplémentaire dans cette harmonie; cependant, sa période orbitale devait être très proche de 15 jours », a-t-il dit.

Une nouvelle observation avec Cheops a confirmé que le système autour de TOI-178 a, en fait, six exoplanètes. Grâce à la précision des instruments du télescope, combinée aux données de Tess, les scientifiques ont pu mesurer les périodes et la taille des exoplanètes de 1,1 à 3 fois la taille de la Terre. Et puis ils ont eu une autre surprise.

«Dans les quelques systèmes que nous connaissons avec une telle harmonie, la densité des exoplanètes diminue constamment à mesure que nous nous éloignons de l’étoile. Dans le système TOI-178, une exoplanète dense et terrestre comme la Terre semble être très proche d’une exoplanète avec la moitié de la densité de Neptune suivie d’une très similaire à Neptune », explique Kate Isaak, scientifique au projet Cheops à la NASA.

«Le système s’est donc révélé être quelque chose qui remet en question notre compréhension de la formation et de l’évolution des systèmes planétaires», déclare Leleu.

La source: Alerte Eureka